[发明专利]一种大变形减震消能器设计及其制作方法

权利要求书

1.一种大变形减震消能器的设计制作方法，其特征在于：所述大变形减震消能器包括两端的半圆弧耗能段(1)、上、下各两个平直耗能段(2)以及中间连接板(3)，所述中间连接板(3)的尺寸大于平直耗能段(2)，所述平直耗能段(2)与中间连接板(3)之间通过光滑过渡处理以防止应力集中，所述大变形减震消能器通过高强螺栓安装于建筑结构相对变形较大处以减轻建筑物在地震作用或者强风荷载作用下的振动响应；

所述大变形减震消能器的设计制作方法包括如下步骤：

首先，根据实际工程结构需求确定所述大变形减震消能器的初始刚度、屈服位移以及屈服承载力，所述初始刚度、所述屈服位移以及所述屈服承载力的计算公式见公式(1)-(6)，从而确定大变形减震消能器耗能段的几何尺寸和钢材种类；

力学性能指标计算公式：

屈服承载力

初始刚度：

其中初始刚度修正系数：

屈服后刚度：K'＝αK₀(4)屈服位移：

峰值荷载：F_u＝βF_y(6)其中，t为大变形减震消能器的钢板厚度；

w为大变形减震消能器耗能段(半圆弧耗能段(1)或平直耗能段(2))的钢板宽度；

R为大变形减震消能器半圆弧耗能段(1)的中线半径；

S为半圆弧耗能段(1)端部到中间连接板(3)端部的长度；

σ_y为大变形减震消能器材料的屈服强度；

E为大变形减震消能器材料的弹性模量；

α为大变形减震消能器屈服后刚度与初始刚度之比，α为0.005-0.015；

β为钢材的超强系数，对Q235钢和Q345钢，β为1.2-1.5；

其次，根据大变形减震消能器所受的峰值荷载确定中间连接板(3)所需的高强螺栓孔(4)的直径和数量，从而可以确定中间连接板(3)的尺寸，且中间连接板(3)的尺寸需大于平直耗能段(2)，这样不仅可以保证连接可靠，而且能够将大变形减震消能器的耗能变形限制在所述的半圆弧耗能段(1)和平直耗能段(2)；

然后，确定所述大变形减震消能器的平面展开图，接着采用钢板整体切割，辊压成型；

最后，在辊压成型的接口处采用全熔透对接焊缝。

2.根据权利要求1所述的一种大变形减震消能器的设计制作方法，其特征在于：所述大变形减震消能器由Q235钢或者Q345钢制成。

3.根据权利要求1所述的一种大变形减震消能器的设计制作方法，其特征在于：所述中间连接板(3)通过扩大处理。

4.根据权利要求1所述的一种大变形减震消能器的设计制作方法，其特征在于：所述中间连接板(3)设有螺栓孔(4)。

5.根据权利要求1所述的一种大变形减震消能器的设计制作方法，其特征在于：所述大变形减震消能器只有一条焊缝(5)且位于中间连接板(3)内。

6.根据权利要求1所述的一种大变形减震消能器的设计制作方法，其特征在于：所述平直耗能段(2)与中间连接板(3)之间光滑过渡处的倒角半径在满足设计要求的前提下应足够大以消除应力集中现象。